Molių Konverteris - Konvertuokite Molius į Atomus ir Molekules

Kas yra molių keitiklis?

Molių keitiklis – tai įrankis, leidžiantis perskaičiuoti molius į dalelių skaičių (atomus, molekules arba jonus) ir atvirkščiai. Jis naudoja Avogadro skaičių 6,022 × 10²³ – dalelių skaičių viename bet kurios medžiagos molyje.

Atomai ir molekulės yra per maži ir jų yra per daug, kad juos būtų galima suskaičiuoti po vieną. Viename vandens laše yra daugiau molekulių, nei stebimoje Visatoje yra žvaigždžių. Chemikai šią problemą sprendžia skaičiuodami moliais, o ne atskiromis dalelėmis, panašiai kaip pirkėjas perka kiaušinius dešimtimis, o ne po vieną.

Kas yra Avogadro skaičius?

Avogadro skaičius – tai elementariųjų dalelių skaičius viename medžiagos molyje: 6,022 × 10²³. Jis pavadintas italų mokslininko Amedeo Avogadro vardu, nors pats jis šios vertės neapskaičiavo.

Nuo 2019 metų šis skaičius tarptautiniu susitarimu tiksliai lygus 6,022 140 76 × 10²³ vienam moliui; tai yra SI matavimo vienetų sistemos naujo apibrėžimo dalis. Kasdieniams skaičiavimams pakanka 6,022 × 10²³ tikslumo. Šis skaičiuotuvas naudoja tikslią vertę 6,022 140 76 × 10²³, todėl kiekvienas rodomas skaitmuo yra teisingas.

Molių perskaičiavimo formulės

Visus šiame skaičiuotuve atliekamus perskaičiavimus apima dvi formulės.

Molius perskaičiuojant į daleles

$\text{Particles} = \text{Moles} \times 6.02214076 \times 10^{23}$

Padauginkite molių skaičių iš Avogadro skaičiaus, kad gautumėte atomų arba molekulių skaičių.

Daleles perskaičiuojant į molius

$\text{Moles} = \frac{\text{Particles}}{6.02214076 \times 10^{23}}$

Padalykite dalelių skaičių iš Avogadro skaičiaus, kad gautumėte molių skaičių.

Kaip naudoti molių keitiklio skaičiuotuvą

Molius perskaičiuojant į atomus arba molekules:

1. Pasirinkite dalelių tipą: atomai arba molekulės.
2. Įveskite molių skaičių.
3. Dalelių skaičius parodomas automatiškai.

Atomus arba molekules perskaičiuojant į molius:

1. Pasirinkite dalelių tipą: atomai arba molekulės.
2. Įveskite dalelių skaičių. Priimamas mokslinis žymėjimas, pavyzdžiui, 3.011e23.
3. Molių skaičius parodomas automatiškai.

Kai rezultatai yra labai dideli arba labai maži, skaičiuotuvas naudoja mokslinį žymėjimą, todėl ekrane nerodomos ilgos nulių eilės.

Skaičiavimo pavyzdys

Pavyzdys 1: moliai į molekules. Kiek vandens molekulių yra 0,05 molio vandens?

$0.05 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 3.011070 \times 10^{22} \text{ molecules}$

Pavyzdys 2: atomai į molius. Kiek molių yra 1,204428 × 10²⁴ anglies atomų?

$\frac{1.204428 \times 10^{24}}{6.02214076 \times 10^{23}} = 2 \text{ mol}$

Pavyzdys 3: moliai į atomus. Kiek natrio atomų yra 0,25 molio natrio chlorido (NaCl)?

$0.25 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 1.505535 \times 10^{23} \text{ atoms}$

Tai yra tik natrio atomų skaičius. Taip pat yra tiek pat chloro atomų, nes kiekviename NaCl vienete yra po vieną kiekvieno elemento atomą.

Dažnos klaidos perskaičiuojant molius

Atomų painiojimas su molekulėmis. Viename vandens (H₂O) molyje yra 6,022 × 10²³ molekulių, tačiau kiekvieną molekulę sudaro 3 atomai, todėl iš viso joje yra 1,8066 × 10²⁴ atomų.

Reakcijos lygties koeficientų nepaisymas. Lygties 2H₂ + O₂ → 2H₂O koeficientas 2 prieš H₂ reiškia 2 molius vandenilio dujų arba 2 × 6,022 × 10²³ = 1,2044 × 10²⁴ molekulių, o ne vieno molio kiekį.

Disociacijos tirpale nepaisymas. Ištirpinus vandenyje 1 molį NaCl, susidaro 1 molis Na⁺ jonų ir 1 molis Cl⁻ jonų, taigi iš viso susidaro 2 moliai ištirpusių dalelių.

Per ankstyvas Avogadro skaičiaus suapvalinimas. Vietoj 6,022 × 10²³ naudojant 6 × 10²³, atliekant kelių veiksmų skaičiavimą paklaida didėja.

Dvigubas mokslinio žymėjimo skaičiavimas. Vertė, užrašyta kaip 3.011e23, jau apima × 10²³. Jos nereikėtų antrą kartą dauginti iš Avogadro skaičiaus.

Molių ir Avogadro skaičiaus istorija

1811 metais Amedeo Avogadro pasiūlė, kad vienodi dujų tūriai, esant tai pačiai temperatūrai ir slėgiui, turi vienodą molekulių skaičių. Ši idėja padėjo atskirti atomų ir molekulių sąvokas. Tikrojo dalelių skaičiaus jis nežinojo.

1860-aisiais Johannas Josefas Loschmidtas apskaičiavo molekulių skaičių nustatytame dujų tūryje ir gavo ankstyvą įverį, susijusį su tuo, kas vėliau tapo Avogadro skaičiumi. 1909 metais prancūzų fizikas Jeanas Perrinas eksperimentu išmatavo šią konstantą, remdamasis Brauno judėjimo stebėjimais. Daugiausia už šį darbą Perrinas gavo 1926 metų Nobelio fizikos premiją.

Chemikas Wilhelmas Ostwaldas terminą „mol“ įvedė apie 1896 metus. Molis oficialiu SI baziniu vienetu tapo 1971 metais; tuo metu jis buvo apibrėžtas kaip medžiagos kiekis, turintis tiek elementariųjų esinių, kiek atomų yra 12 gramuose anglies-12. 2019 metais SI sistema buvo iš naujo apibrėžta, todėl pats Avogadro skaičius tapo fiksuotu atskaitos tašku – tiksliai 6,022 140 76 × 10²³ vienam moliui.

Dažnai užduodami klausimai

Kas yra molis chemijoje? Molis yra SI medžiagos kiekio vienetas. Viename molyje visada yra 6,022 × 10²³ elementariųjų esinių – atomų, molekulių arba jonų. Skaičius apibrėžtas taip, kad vieno molio anglies-12 atomų masė būtų tiksliai 12 gramų, todėl chemikai gali skaičiuoti daleles jas sverdami.

Kaip iš molių apskaičiuojamas atomų skaičius? Molių skaičių padauginkite iš Avogadro skaičiaus. Pavyzdžiui, 2 moliai anglies turi 2 × 6,022 × 10²³ = 1,2044 × 10²⁴ atomų.

Kaip iš dalelių skaičiaus apskaičiuojamas molių skaičius? Dalelių skaičių padalykite iš Avogadro skaičiaus. Pavyzdžiui, 3,011070 × 10²³ vandens molekulių yra 3,011070 × 10²³ ÷ 6,02214076 × 10²³ = 0,5 molio vandens.

Ar Avogadro skaičius yra vienodas visoms medžiagoms? Taip. Viename bet kurios medžiagos molyje yra 6,022 × 10²³ dalelių. Medžiagos skiriasi moline mase – vieno molio mase, matuojama gramais moliui.

Kuo skiriasi atomų ir molekulių skaičiavimas? Aritmetika yra tokia pati, tačiau svarbu dalelių tipas. Viename vandens molyje yra 6,022 × 10²³ molekulių. Kadangi kiekvienoje vandens molekulėje yra 3 atomai, tame pačiame mėginyje yra 1,8066 × 10²⁴ atomų.

Kodėl Avogadro skaičius toks didelis? Atskiri atomai turi ypač mažą masę, todėl reikia milžiniško jų skaičiaus, kad bendra masė taptų pakankamai didelė ir ją būtų galima išmatuoti laboratorinėmis sąlygomis. Avogadro skaičius yra konkreti vertė, dėl kurios atominės masės vienetai atitinka gramus moliui.

Šaltiniai

1. Tarptautinis svorių ir matų biuras. „Tarptautinė vienetų sistema (SI)“ (9-asis leidimas, 2019).
2. Petrucci, R. H., Herring, F. G., Madura, J. D. ir Bissonnette, C. „Bendroji chemija: principai ir šiuolaikinės taikymo sritys“ (11-asis leidimas). Pearson, 2017.
3. Jensen, W. B. „Molio sąvokos kilmė.“ Journal of Chemical Education, 87(10), 2010.
4. Nacionalinis standartų ir technologijų institutas (NIST). „Pagrindinės fizikinės konstantos: Avogadro konstanta.“